Морфологический этап
Однако
оставались неясными вопросы с появлении
микроорганизмов, условиях их жизни, предназначении,
участии в возникновении болезней
человека. На эти вопросы впоследствии
были даны четкие ответы в исследованиях
многих ученых. Хотя появление болезней
и связывалось с теперь уже открытыми
микроорганизмами, однако необходимы
были прямые доказательства. И они были
получены русским врачом-эпидемиологом
Д. Самойловичем. Чтобы доказать, что чума
вызывается особым возбудителем, он заразил
себя отделяемым бубона больного чумой
человека и заболел чумой. К счастью, Д.
Самойлович остался жив. Впоследствии
героические опыты по самозаражению для
доказательства заразности того или иного
микроорганизма провели русские врачи
Г. Н. Минх и Мочутковский, Мечников и др.
Вопрос о способе появления и размножения
микроорганизмов был решен в споре с господствовавшей
тогда теорией самозарождения. Несмотря
на то что итальянский ученый Л.Спалланцани
в середине XVIII в. наблюдал под микроскопом
деление бактерий, мнение о том, что они
самозарождаются (возникают из гнили,
грязи и т.д.), не было опровергнуто. Это
было сделано выдающимся французским
ученым Луи Пастером, который в остроумном,
гениальном по своей простоте опыте показал,
что самозарождения не существует. Л. Пастер
поместил стерильный бульон в колбу, сообщавшуюся
с атмосферным воздухом через изогнутую
S-образную трубку. В такой, по существу
открытой, колбе бульон при длительном
стоянии оставался прозрачным, потому
что изогнутость трубки не давала возможности
микроорганизмам проникнуть с пылью из
воздуха в колбу. Бурное развитие микробиологии
в XIX в. привело к открытию возбудителей
многих инфекционных болезней (сибирская
язва, чума, столбняк, дифтерия, дизентерия,
холера, туберкулез и др.). Открытие новых
микроорганизмов сопровождалось изучением
не только их строения, но и жизнедеятельности.
Поэтому XIX в., особенно его вторую половину,
принято называть физиологическим периодом
в развитии микробиологии. Этот этап связан
с именем Л. Пастера, который стал основоположником
медицинской микробиологии, а также иммунологии
и биотехнологии. Разносторонне образованный,
блестящий экспериментатор, член Французской
академии наук и Французской медицинской
академии, Л. Пастер сделал ряд выдающихся
открытий. За короткий период с 1857 по 1885
г. он доказал, что брожение (молочнокислое,
спиртовое, уксуснокислое) не является
химическим процессом, а его вызывают
микроорганизмы; опроверг теорию самозарождения;
открыл явление анаэробиоза, т.е. возможность
жизни микроорганизмов в отсутствие кислорода.
Физиологический период
Физиологический
период в развитии Микробиологии
связан также с именем немецкого
ученого Робертй Коха, которому принадлежит
разработка методов получения чистых
культур бактерий, окраски бактерий
при микроскопии, микрофотографии.
Известна также сформулированная Р.
Кохом триада Коха, которой до сих
пор пользуются при установлении
возбудителя болезни. П. Эрлих - немецкий
химик выдвинул гуморальную (от лат. humor.
жидкость) теорию иммунитета. Он считал,
что иммунитет возникает в результате
образования в крови антител, которые
нейтрализуют яд. Подтверждением этому
было открытие антитоксинов - антител,
нейтрализующих токсины у животных, которым
вводили дифтерийный или столбнячный
токсин (Э. Беринг, С. Китазато). Однако
исследования Мечникова (1845.1916) показали,
что большую роль в формировании иммунитета
играют особые клетки. макро- и микрофаги.
Эти клетки поглощают и переваривают чужеродные
частицы, в том числе бактерии. Исследования
И. И. Мечникова по фагоцитозу убедительно
доказали, что, помимо гуморального, существует
клеточный иммунитет. И. И. Мечников, ближайший
помощник и последователь Л. Пастера, заслуженно
считается одним из основоположников
иммунологии. Его работы положили начало
изучению иммунокомпетентных клеток как
морфологической основы иммунной системы,
ее единства и биологической сущности.
Иммунологический период характеризуется
открытием основных реакций иммунной
системы на генетически чужеродные вещества
(антигены): антителообразование и фагоцитоз-гиперчувствительность
замедленного типа (ГЗТ), гиперчувствительность
немедленного типа (ГНТ), толерантность,
иммунологическая память. ГЗТ и ГНТ две
реакции, лежащие в основе аллергии (от
греч. allos. другой и ergon. действие), т. е. болезней
характеризующихся определенными клиническими
симптомами, вследствие нетипичной, извращенной
реакции на антиген. аллергические реакции
могут возникать, например, на сывороточные
препараты, антибиотики, животные и растительные
белки, домашнюю пыль, пух, шерсть и т.д.
В 1915 г. русский врач М. Райский впервые
наблюдал явления иммунологической памяти,
т.е. быструю энергичную выработку антител
на повторное введение того же антигена.
Впоследствии Ф. Вернет связал это с формированием
в организме клеток памяти - Т-лимфоцитов
- после первичной встречи с антигеном.
В 1953 г. английский ученый П. Медавар и
чешский ученый М. Гашек открыли явление
толерантности, терпимости, устойчивости
к антигену, т.е. состояния, при котором
иммунная система не реагирует на антиген.
Толерантность к собственным антигенам
формируется в эмбриональном периоде,
и ее можно искусственно создать, вводя
антиген во время эмбрионального периода
либо сразу после рождения ребенка или
животного. Явление иммунологической
толерантности используется в хирургии
при решении проблемы пересадки органов
и тканей. Следует отметить также важность
открытия в этот период антигенов нормальных
органов и тканей человека и животных
и индивидуальных, антигенных различий
у людей и животных. Частым признаком этих
антигенных различий являются индивидуальные
группы крови у людей. Отечественный исследователь
Л. А. Зильбер (1957) открыл антигены злокачественных
опухолей, что явилось началом изучения
противоопухолевого иммунитета.
МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД
(С 50х гг. ХХ в.)
Он характеризуется
рядом принципиально важных научных
достижений и открытий:
1. Расшифровка
молекулярной структуры и молекулярно
биологической организации многих
вирусов и бактерий; открытие
про стейших форм жизни «инфекционного»
белка приона.
2. Расшифровка
химического строения и химический
синтез некото рых антигенов.
Например, химический синтез лизоцима
(Д. Села, 1971 г.), пептидов вируса
СПИДа (Р.В. Петров, В.Т. Иванов
и др.).
3. Расшифровка
строения антителиммуноглобулинов
(Д. Эдельман, Р. Портер, 1959 г.).
4. Разработка
метода культур животных и
растительных клеток и их выращивание
в промышленных масштабах с
целью получения вирусных антигенов.
5. Получение
рекомбинантных бактерий и рекомбинантных
вирусов.
6. Создание
гибридом путем слияния иммунных
В лимфоцитов продуцентов антител
и раковых клеток с целью
получения моноклональ ных антител
(Д. Келлер, Ц. Мильштейн, 1975 г.).
7. Открытие
иммуномодуляторов иммуноцитокининов
(интерлей кины, интерфероны, миелопептиды
и др.) эндогенных природных регу
ляторов иммунной системы и
их использование для профилактики
и лече ния различных болезней.
8. Получение
вакцин с помощью методов биотехнологии
и приемов генетической инженерии
(гепатита В, малярии, антигенов
ВИЧ и други х антигенов)
и биологически активных пептидов
(интерфероны, интерлей кины, ростовые
факторы и др.).
9. Разработка
синтетических вакцин на основе
природных или син тетических
антигенов и их фрагментов.
10. Открытие
вирусов, вызывающих иммунодефициты.
11. Разработка
принципиально новых способов
диагностики инфек ционных и
неинфекционных болезней (иммуноферментный,
радиоиммун ный анализы, иммуноблотинг,
гибридизация нуклеиновых кислот).
Созда ние на основе этих
способов тестсистем для индикации,
идентификации микроорганизмов,
диагностики инфекционных и неинфекционных
болез ней. Во второй половине ХХ в. продолжается
формирование новых на правлений в микробиологии,
от нее отпочковываются новые дисциплины
со своими объектами исследований (вирусология,
микология), выделяются направления, различающиеся
задачами исследования (общая микробиоло
гия, техническая, сельскохозяйственная,
медицинская микробиология, ге нетика
микроорганизмов и т.д.). Было изучено много
форм микроорганиз мов и примерно к середине
50х гг. прошлого века А. Клюйвером (1888 1956
гг.) и К. Нилем (1897 1985 гг.) была сформулирована
теория биохимического единства жизни.
Типы биологического окисления
у микроорганизмов